在研究ARM Linux啟動代碼的時候順手翻譯了一下:

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Linux內核文檔翻譯:Documentation/arm/Booting?(2012-03-31 17:55)
標簽:??翻譯??Linux??ARM??啟動?
分類:?Linux內核研究



在研究ARM Linux啟動代碼的時候順手翻譯了一下:
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啟動 ARM Linux
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作者:
Russell King
日期 ?: 2002年5月18日
http://blog.chinaunix.net/uid-20543672-id-3156745.html
以下文檔適用于 2.4.18-rmk6 及以上版本.
為了啟動ARM Linux,你需要一個引導裝載程序(boot loader),
它是一個在主內核啟動前運行的一個小程序。
引導裝載程序需要初始化各種設備,并最終調用Linux內核,將信息傳遞給內核。
從本質上講,引導裝載程序應提供(至少)以下功能:
1、設置和初始化RAM。
2、初始化一個串口。
3、檢測機器的類型(machine type)。
4、設置內核標簽列表(tagged list)。
5、調用內核映像。
1、設置和初始化RAM
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現有的引導加載程序:
強制
新開發的引導加載程序:
強制
引導裝載程序應該找到并初始化系統中所有內核用于保持系統變量數據的RAM。這個操作的執行是設備依賴的。(她可能使用內部算法來自動定位和計算所有RAM,或者可能使用對這個設備已有的RAM信息,還可能使用任何引導裝載程序設計者想到的匹配方法。)
2. 初始化一個串口
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現有的引導加載程序:
可選、建議
新開發的引導加載程序:
可選、建議
引導加載程序應該初始化并使能一個目標板上的串口。這允許內核串口驅動自動檢測哪個串口用于內核控制臺。(一般用于調試或與目標板通信。)
同時,引導加載程序也可以通過標簽列表傳遞相關的'console='選項給內核以指定某個串口,而串口數據格式的選項在以下文檔中描述:
? ? ? ?Documentation/kernel-parameters.txt.
3. 檢測機器類型
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現有的引導加載程序:
可選
新開發的引導加載程序:
強制
引導加載程序應該通過某些方式檢測自身所處的機器類型。這是一個硬件代碼或通過查看所連接的硬件用某些算法得到,這謝超出了本文檔的范圍。引導加載程序最終必須能提供一個MACH_TYPE_xxx
值給內核. (詳見 linux/arch/arm/tools/mach-types).
4. 設置啟動數據
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現有的引導加載程序:
可選、強烈建議
新開發的引導加載程序:
強制
引導加載程序必須提供標簽列表或者dtb映像以傳遞配置數據給內核。啟動數據的物理地址通過寄存器r2傳遞給內核。
4a. 設置內核標簽列表
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bootloader必須創建和初始化內核標簽列表。一個有效的標簽列表以ATAG_CORE標簽開始,且以ATAG_NONE標簽結束。ATAG_CORE標簽可以是空的,也可以是非空。一個空ATAG_CORE標簽其 size 域設置為 '2' (0x00000002)。ATAG_NONE標簽的 size 域必須設置為 '0'。
在列表中可以保存任意數量的標簽。對于一個重復的標簽是追加到之前標簽所攜帶的信息之后,還是覆蓋原來整個信息,是未定義的。某些標簽的行為是前者,其他是后者。
bootloader必須傳遞一個系統內存的位置和最小值,以及根文件系統位置。因此,最小的標簽列表如下所示:

  1. ? ? ? ? ? +-----------+
  2. 基地址 -> | ATAG_CORE | |
  3. ? ? ? ? ? +-----------+ |
  4. ? ? ? ? ? | ATAG_MEM ?| | 地址增長方向
  5. ? ? ? ? ? +-----------+ |
  6. ? ? ? ? ? | ATAG_NONE | |
  7. ? ? ? ? ? +-----------+ v

標簽列表應該保存在系統的RAM中。
標簽列表必須置于內核自解壓和initrd'bootp'程序都不會覆蓋的內存區。建議放在RAM的頭16KiB中。
4b. 設置設備樹
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bootloader必須以64bit地址對齊的形式加載一個設備樹映像 (dtb) 到系統RAM中,并用引導數據初始化它。dtb格式在文檔Documentation/devicetree/booting-without-of.txt中。內核將會在dtb物理地址處查找dtb魔數值(0xd00dfeed),以確定dtb是否已經代替標簽列表被傳遞進來。
bootloader必須傳遞一個系統內存的位置和最小值,以及根文件系統位置。dtb必須置于內核自解壓不會覆蓋的內存區。建議將其放置于RAM的頭16KiB中。但是不可將其放置于“0”物理地址處,因為內核認為:r2中為0,意味著沒有標簽列表和dtb傳遞過來。
5. 調用內核映像
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現有的引導加載程序:
強制
新開發的引導加載程序:
強制
調用內核映像zImage有兩個選擇。如果zImge是保存在flash中的,且其為了在flash中直接運行而被正確鏈接。這樣引導加載程序就可以在flash中直接調用zImage。
zImage也可以被放在系統RAM(任意位置)中被調用。注意:內核使用映像基地址的前16KB RAM空間來保存頁表。建議將映像置于RAM的32KB處。
對于以上任意一種情況,都必須符合以下啟動狀態:
- 停止所有DMA設備,這樣內存數據就不會因為虛假網絡包或磁盤數據而被破壞。這可能可以節省你許多的調試時間。
- CPU 寄存器配置
? r0 = 0,
? r1 = (在上面 (3) 中獲取的)機器類型碼.
? r2 = 標簽列表在系統RAM中的物理地址,或
? ? ? ?設備樹塊(dtb)在系統RAM中的物理地址
- CPU 模式
? 所有形式的中斷必須被禁止 (IRQs 和 FIQs)
? CPU 必須處于 SVC 模式。 ?(對于 Angel 調試有特例存在)
- 緩存, MMUs
? MMU 必須關閉。
? 指令緩存開啟或關閉都可以。
? 數據緩存必須關閉。
- 引導加載程序應該通過直接跳轉到內核映像的第一條指令來調用內核映像。
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PDF文檔下載:?Linux內核文檔:ARM-啟動.pdf???

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